62
Hỡnh 3.40. Tổ chức bao gồm mactenxit và lượng lớn austenit (màu sỏng) sau khi thấm, tụi trực tiếp
Hỡnh 3.41. Đường phõn bố độ cứng theo chiều sõu lớp thấm của mẫu thấm sau khi tụi: Cỏc giỏ trị độ cứng thấp (50HRC) tương ứng với vựng cú lượng Austenit dư cao
30 35 40 45 50 55 60 65 70 0 200 400 600 800 1000 1200 Chiều sõu lớp thấm /m/ Đ ộ c ứ n g / H R C /
Hỡnh 3.42. Đường phõn bố độ cứng mẫu thấm sau khi tụi, sau đú tiến hành gia cụng lạnh sõu: Do khi làm lạnh, Austenit dư chuyển thành mactenxit, độ cứng của mẫu tăng
63
Khi tiến hành thấm và tụi trực tiếp trờn tổ chức tế vi của lớp thấm ta thấy sự xuất hiện của mactenxit và một lƣợng lớn austenit dƣ (màu sỏng) trờn hỡnh 3.40. Austenit dƣ sẽ làm giảm độ cứng của lớp thấm điều này đƣợc thể hiện rất rừ trờn hỡnh 3.41 với giỏ trị độ cứng là 50HRC là giỏ trị độ cứng của vựng cú hàm lƣợng austenit dƣ cao. Để xử lý lớp thấm với hàm lƣợng austenit dƣ cao luận văn đó tiến hành gia cụng lạnh sau thấm, khi gia cụng lạnh lƣợng austenit dƣ sẽ chuyển thành mactenxit và làm cho độ cứng lớp thấm tăng trở lại, trờn hỡnh 3.42 ta thấy đƣờng phõn bố độ cứng của lớp thấm đó tăng lờn so với trƣờng hợp chƣa gia cụng lạnh.
3.4.3. Kết quả nghiờn cứu khuyết tật phi mactenxit đối với cỏc loại thộp với hàm lƣợng nguyờn tố hợp kim khỏc nhau
Tổ chức phi mactenxit là tổ chức cú độ cứng thấp (54-57HRC) làm giảm độ thấm tụi của lớp thấm hay chớnh là tổ chức của troostit hoặc bainit. Khi nghiờn cứu dạng khuyết tật này luận văn đó tiến hành nghiờn cứu trờn hai loại thộp là: 20CrMo và 18CrMnTi. Đõy là hai loại thộp sự khỏc nhau của nguyờn tố hợp kim là Mn và Ti, kết quả sự phõn bố độ cứng tế vi đƣợc thể hiện trờn hỡnh3.43.
Hỡnh 3.43. Độ cứng bề mặt mẫu giảm do tổ chức phi mactenxit, thấy rừ ràng nhất trong thộp chứa nhiều nguyờn tố tạo cacbit mạnh (18CrMnTi).
64
Trờn giản đồ phõn bố độ cứng hỡnh 3.41 ta thấy rằng với mẫu thộp 18CrMnTi thỡ giỏ trị độ cứng bề mặt rất thấp khoảng 46-54HRC nguyờn nhõn của hiện tƣợng này là do cỏc nguyờn tố tạo cacbit mạnh nhƣ Mn và Ti tỏc dụng với cacbon và nito trong mụi trƣờng thấm đƣợc bổ sung liờn tục trong quỏ trỡnh thấm, tạo ra cacbit và nitorit làm giảm lƣợng nguyờn tố hợp kim trong dung dịch rắn γ, điều đú làm austenit mất tớnh ổn định, thỳc đẩy chuyển biến từ austenit thành peclit tăng tốc độ tụi tới hạn nờn khi tụi thộp trong dầu sẽ khụng xảy ra chuyển biến thành mactenxit mà tạo nờn troostit hoặc bainit cú độ cứng thấp.
Khuyết tật phi mactenxit khụng thể khắc phục bằng gia cụng lạnh hay thƣờng hoỏ rồi nung lại để tụi sau thấm nhƣ đối với khuyết tật austenit dƣ, tuy nhiờn cú thể phũng trỏnh nhờ điều chỉnh khớ thấm (điều chỉnh thế cỏc bon và lƣọng nitơ nguyờn tử) hoặc sử dụng thộp cú thành phần hợp lý. Ngoài nguyờn tố nhƣ Cr, Mn, Ti.. trong thộp nờn cú cỏc nguyờn tố khỏc nhƣ Cu, Ni, Mo, trong đú Mo là tốt nhất.